普通建筑材料之材料的基本性质

第一章材料的基本性质目录第一节材料的基本物理性质第二节材料的力学性质第三节材料的其他性质第一节材料的基本物理性质

密度

表观密度

堆积密度

密实度

孔隙率

空隙率Back定义:

指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。公式:

式中:ρ-密度(g/cm³)m-材料在干燥状态下的质量(g)v-材料在绝对密实状态下的体积(cm³)图1.1.1密度测量仪器密度（真实密度、实际密度、旧称比重）绝对体积V的测定方法结构密实、外形规则的材料（玻璃、钢材）量外形尺寸，再计算外形体积即v多孔材料（砖、岩石等）磨成细粉，烘干后，用李氏瓶测v结构基本密实、外形不规则的少孔材料（砂、卵石等）直接排水（液）法测视密度视密度（近似密度，旧称视比重）定义外形不规则的较致密的散粒材料（VB接近于零，VK很小，如卵石、碎石、河砂等）在近似密实状态下单位体积的质量。计算公式视体积Va的测定方法直接以颗粒状材料为试样，直接用排水法测定的体积即视体积Va。因为闭口孔排水，故排开的水的体积为V+VB，而Va=V+VB=V，即V的近似值。定义:指材料在自然状态下，单位体积的质量。公式:式中:ρ0-表观密度(kg/m3)m-干燥材料的质量(kg)

v0-材料自然状态下的体积(m3)表观密度Back定义：粉状或粒状材料，在堆积状态下，单位体积的质量。公式：式中:ρo´-堆积密度（松散密度）(kg/m³)m-干燥质量(kg)vo´-材料的堆积体积(m³)

堆积密度Back图1.1.2材料的体积示意图Back密实度度定义：：材料体体积中中固体体物质质充实实的程程度。。公式：：Back孔隙率率定义：：材料体体积中中孔隙隙体积积所占占的比比例。。公式：：孔隙率率定义：：材料体体积中中孔隙隙体积积所占占的比比例。。公式：：②孔隙分分类（1）连通通孔和和封闭闭孔（2）按孔孔隙尺尺寸大大小可可分为为粗孔孔、细细孔和和微孔孔。孔隙及及其对对材料料性能能的影影响①孔隙隙率与与密实实度的的关系系：P+D=1材料的的总体体积是是由固固体物物质及及材料料内部部的孔隙组成成的。。封闭孔连通孔图1.1.3材料的的孔隙隙示意意图孔隙对对材料料性能能的影影响孔隙率与与强度度的关关系见见右图图：随随着孔孔隙率率降低，表观观密度度提高高，吸吸水率率降低低，强强度和和耐久久性提提高。。吸水率强度耐久性表观密度孔隙率图1.1.4孔隙对对材料料性能能的影影响Back填充率定义：：散粒材材料堆堆积体体积中中，颗粒粒填充充的程度。公式：：空隙率率定义：：散粒材材料堆堆积体体积中中，颗粒粒之间间的空隙体体积所所占的的比例例。公式：：Back第二节节材材料的的力学学性质质强度弹性和塑性脆性和韧性Back定义：强度指材料抵抵抗外力作用用下产生破坏坏的能力。强度分类及公公式:强度请点击右键选选择“播放””观看Flash动画测定方法试验规程规定定的方法影响因素材料的组成、、结构、构造造强度等级混凝土:C10、C15、C20、C25……水泥:32.5、42.5、52.5、62.5弹性及弹性材材料弹性：外力的的作用下产生生变形,外力取消后,能够完全恢复复原来形状的的性质。弹性材料：具具有弹性的材材料。塑性及塑性材材料塑性：作用下下产生变形,外力取消后,仍保持变形后后的形状和尺尺寸,并且不产生裂裂纹的性质。。塑性材料：具具有塑性的材材料。常见塑性材料料:砼拌拌合合物物,水泥泥浆浆,石灰灰膏膏,钢材材,沥青青等等。。弹性性和和塑塑性性ba变形形荷载载0Aab—弹性性变变形形Back图1.2.1弹塑塑性性材材料料的的变变形形曲曲线线ob—塑性性变变形形脆性性：：材材料料受受外外力力达达到到一一定定程程度度后后突突然然破破坏坏,破坏坏时时无无明明显显的的塑塑性性变变形形的的性性质质。。脆性性材材料料：：具具有有脆脆性性的的材材料料。。石材材、、水水泥泥混混凝凝土土、、砂砂浆浆、、玻玻璃璃和和陶陶瓷瓷等等属属于于脆脆性性材材料料。。荷载载A变形形脆性性与与韧韧性性图1.2.2脆性性材材料料的的变形形曲曲线线脆性性材材料料特点点：破坏坏前无明明显显的的塑塑性性变变形形。。抗压压强强度度高高，，抗抗拉拉强强度度低低，，抗抗压压强强度度远远大大于于抗抗拉拉强强度度。。抗冲冲击击、、震震动动、、抗抗拉拉、、抗抗弯弯能能力力低低。。荷载载A变形形韧性性：：在冲冲击击外外力力和和震震动动荷荷载载作作用用下下,材料料能能吸吸收收大大量量的的能能量量，，产产生生一一定定变变形形而而不不致致破破坏坏的的性性质质。韧性性材材料料：：具具有有韧韧性性的的材材料料钢材材和和木木材材等等材材料料均均属属于于韧韧性性材材料料。。脆性性与与韧韧性性Back脆性性材材料料特点点：破坏坏前有有明显显的的塑塑性性变变形形。。抗拉拉强强度度高高。。抗冲冲击击、、震震动动、、抗抗拉拉、、抗抗弯弯能能力力高高Back第三三节节材材料料的的其其他他性性质质与水水有有关关的的性性质质亲水水性性和和憎憎水水性性吸水水性性耐水水性性吸湿湿性性材料料的的耐耐久久性性Back定义义:指材材料料在在空空气气中中与与水水接接触触时时能能被被水水润润湿湿的的性性质质,0°°≤≤θθ≤≤90°°。具有有亲亲水水性性质质的的材材料料称称为为亲亲水水性性材材料料，，绝绝大大多多数数工工程程材材料料均均为为亲亲水水性性材材料料，，如如：：石石材材、、水水泥泥基基材材料料、、砖砖、、砌砌块块、、玻玻璃璃及及陶陶瓷瓷等等。。亲水水性性1亲水水性性和和憎憎水水性性2憎水水性性定义义：：指指材材料料在在空空气气中中与与水水接接触触时时不不能能被被水水润润湿湿的的性性质质,90°°≤≤θθ≤≤180°°具有有这这种种性性质质的的材材料料称称为为憎憎水水性性材材料料。。隔热热及及吸吸声声等等多多孔孔材材料料应应进进行行憎憎水水处处理理，，避避免免性性能能下下降降。。图1.3.1材料料润润湿湿角角（（θ）示示意意图图θ<90o90°°≤≤θθ≤≤180°°亲水水性性和和憎憎水水性性Back吸水水性性定义义：：指材材料料在在水水中中吸吸收收水水分分的的性性质质。。指标标：：吸吸水水率率（（W）：：材材料料吸吸收收水水分分的的重重量量占占材材料料干干燥燥重重量量或或体体积积的的百百分分数数。。公式式：：质量量吸吸水水率率体积积吸吸水水率率m1－材材料料在在吸吸水水饱饱和和状状态态下下的的质质量量(g)m2－材材料料在在干干燥燥状状态态下下的的质质量量（（g）V－材材料料在在自自然然状状态态下下的的体体积积（（cm3）Backf1-材料料在在吸吸水水饱饱和和的的状状态态下下的的抗抗压压强强度度f2-材料料在在干干燥燥状状态态下下的的抗抗压压强强度度耐水水性性Back吸湿湿性性定义义：：材材料料在在潮潮湿湿的的空空气气中中吸吸收收水水分分的的性性质质。。指标标与与公公式式：：吸湿湿性性用用含含水水率率来来表表示示，，公公式式与与吸吸水水率率相相同同。。平衡衡含含水水率率指指与与空空气气中中的的湿湿度度达达到到平平衡衡时时的的含含水水率率。。定义义：：材材料料在在长长期期饱饱和和水水作作用用下下，，不不产产生生破破坏坏，，其其强强度度也也不不明明显显降降低低的的性性质质。。指标标：：耐耐水水性性用用软软化化系系数数（（Kp）表表示示。。定义义材料料吸吸水饱和和后后，，能能经经受受多多次次冻冻融融循循环环，，性性能能不不严严重重降降低低的的性性质质。。指标标-抗抗冻冻等等级级：：抗压压强强度度下下降降不不超超过过25%，，而而且且重重量量损损失失不不超超过过5%时时所所能能承承受受的的最最大大冻冻融融循循环环次次数数，F30-F300。。抗冻冻性性Back定义义：：抵抵抗抗压压力力水水渗渗透透的的性性质质。。指标标：：①渗渗透透系数数式中中：：W-渗渗水水量量；；d-试试件件厚厚度度；；A-渗渗水水面面积积；；H-水水头头差差；；t-渗渗水水时时间间②抗抗渗渗等等级级(P)：：能能抵抵抗抗最最大大水水压压力力eg:P6、、P8、、P10……指指能能抵抵抗抗的的最最大大水水压压力力为为0.6MPa、、0.8MPa、、1.0MPa……AWHT时间（h）

d图1.3.2材料的抗渗性示意图抗渗性定义材料在长期期使用过程程中，抵抗各种环境因因素及有害杂质质的作用，保持持其性能稳稳定的性质质。环境因素是是多种多样样的，有物物理(如如温度、湿湿度、机械械力等)、、化学(大大气、光、、酸、碱、、盐等作用用)以及生生物(细菌菌、昆虫等等)等方面面的作用。。耐久性是一一个综合性性能，